焊接基礎知識

焊接基礎知識

主要內(nèi)容焊接分類焊接接頭焊接應力與變形焊接缺陷一、焊接分類（1）熔化焊將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。（2）壓力焊焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓力焊。（3）釬焊釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。可以看到激光功率的變化會在在某節(jié)點使激光與材料相互作用產(chǎn)生質(zhì)的變化（由當時材料性質(zhì)、溫度、表面狀況等材料狀態(tài)決定）

按焊縫的空間位置不同可分為：

１、平焊：水平面的焊接。

２、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。

３、橫焊：垂直平面，水平方向上的焊接。

４、仰焊：倒懸平面，水平方向上的焊接。二、焊接接頭焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來決定，通常分為對接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。

1.對接接頭：將兩金屬件放置于同一平面（或曲面內(nèi)），使其邊緣相對，沿邊緣直線（或曲線）進行焊接的接頭。對接接頭是最常見，最合理接頭形式。承壓類特種設備多采用對接接頭。I形，一般用于薄板V形，加工方便，耗焊材，變形大，單面施焊，可焊性好X形，加工復雜，可焊性差，角變形小，焊材損耗少U形，加工復雜，焊材損耗少，角變形較大雙U形，加工復雜，焊材損耗少，角變形小2.搭接接頭。兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面角焊的接頭。搭接接頭不需開坡口，裝配要求較松，受力情況復雜，接頭應力集中嚴重，承壓類特種設備一般不允許用搭接結(jié)構(gòu)。3.角接接頭。兩構(gòu)件成直角或一定角度，而在其連接邊緣焊接的接頭頭。用于固定4.T字接頭。兩構(gòu)件成T字焊接在一起的接頭。非直線連接，焊透角接接頭和T字接頭，常用于特種設備接管、法蘭、夾套、管板、管子和凸緣等焊接。焊接接頭的組成：焊縫區(qū)——在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)——熔合線兩側(cè)有一個很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。熱影響區(qū)---受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域。三、焊接變形和焊接應力焊接應力與變形產(chǎn)生的原因：焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。

焊接時，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應力。當應力達到一定程度，焊件出現(xiàn)變形。焊接變形與應力的危害工件焊接后產(chǎn)生變形和應力對結(jié)構(gòu)的制造和使用會產(chǎn)生不利影響。產(chǎn)生焊接變形，可能使焊接結(jié)構(gòu)尺寸不合要求，組裝困難，間隙大小不一致等，從而影響焊件質(zhì)量。焊接殘余應力會增加工件工作時的內(nèi)應力，降低承載能力；還會引起裂紋，甚至造成脆斷，應力的存在會誘發(fā)應力腐蝕裂紋。殘余應力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下會衰減而產(chǎn)生一定的變形，使構(gòu)件尺寸不穩(wěn)定。采取合理的裝配和焊接順序，使焊縫能夠自由地收縮，以減少應力。焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力。采用小能量，多層焊，也可減少焊縫應力。熱處理法：焊后進行消除應力的退火可消除殘余應力。機械法：當焊縫還處在較高溫度時，錘擊焊縫使金屬伸長，也能減少焊接殘余應力。振動法：低頻振動消應力焊縫對稱布置

采用反變形方法采用多層多道焊，能減少焊接變形采用對稱焊和分段倒退焊采用焊前剛性固定組裝焊接，限制產(chǎn)生焊接變形，但這樣會產(chǎn)生較大的焊接應力。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。嚴重的焊接變形應消除，常采用機械矯正法，通常只適于塑性好的低碳鋼和普通低合金鋼。裂紋未熔合未焊透夾渣氣孔形狀缺陷（又稱焊縫金屬表面缺陷或叫接頭的幾何尺寸缺陷，如咬邊，焊瘤等。）四、焊接缺陷1.裂紋（焊接裂紋）：它具有尖銳的缺口和大的長寬比特征。裂紋是焊接缺陷中危害性最大的一種，焊接結(jié)構(gòu)的破壞大部分是由于裂紋造成。它的出現(xiàn)將顯著減少承載截面積，更嚴重的是裂紋端部形成尖銳缺口，應力高度集中，很容易擴展導致破壞。熱裂紋、冷裂紋、再生裂紋（冶金、應力）主要出現(xiàn)在中厚板內(nèi)。預防方法：焊前預熱、焊后保溫。線能力控制，減少熱影響區(qū)。選用合適的母材和焊材。減少焊接應力。2.未熔合是指熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分。點焊時母材與母材之間未完全熔化結(jié)合的部分。3.未焊透焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間沒有熔化，焊縫熔敷金